WO2021116447A1 - DIGITALDRUCKSTRUKTURIERTE VERSCHLEIßSCHUTZFOLIE MIT EINSTELLBAREM GLANZGRAD - Google Patents

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WO2021116447A1
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wear protection
cover layer
structuring
structured
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PCT/EP2020/085834
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Hans-Jürgen HANNIG
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Akzenta Paneele + Profile Gmbh
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    • B44C3/02—Superimposing layers
    • B44C3/025—Superimposing layers to produce ornamental relief structures

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a digital print structured wear protection film, in particular by negative structuring, with an adjustable degree of gloss.
  • the present invention also relates to a structured wear protection film, the use of a structured wear protection film and a decorative panel with a structured wear protection film.
  • Structured surfaces for wear protection are known per se and are used in particular to protect decorative panels.
  • decorative panel is to be understood as meaning wall, ceiling, door or floor panels which have a decoration applied to a carrier plate.
  • Decorative panels are used in a variety of ways both in the area of interior design of rooms and for the decorative cladding of buildings, for example in trade fair construction.
  • One of the most common areas of application for decorative panels is their use as floor covering, to cover ceilings, walls or doors.
  • the decor panels often have a decor and a surface structure that is intended to imitate a natural material.
  • wear or cover layers are generally applied above the decorative layer.
  • a surface structuring imitating a decorative template is introduced into such wear or cover layers, so that the surface of the decorative panel has a has haptically perceptible structure, which is adapted to its shape and its pattern to the applied decor in order to obtain a replica of a natural material that is as true to the original as possible, also with regard to the haptics.
  • a disadvantage of such methods can be that in particular the formation of small and locally limited structures, such as pores, is only possible with great difficulty.
  • the exact alignment of the embossing tools relative to the decor can cause problems.
  • variations in the structure can only be implemented with great effort and, for example, small production series are comparatively uneconomical, since embossing tools have to be manufactured and exchanged for each series.
  • embossing tools have to be manufactured and exchanged for each series.
  • the invention provides a method for producing a structured
  • Proposed wear protection film comprising the process steps: a. Providing a wear protection base film, b. Applying a formable, lacquer-containing top layer to at least a partial area of the wear protection base film, c. At least partial structuring of the lacquer-containing top layer with a digital printing process to produce a structuring of the lacquer-containing top layer, and d. Curing the lacquer-containing top layer in such a way that the lacquer-containing top layer is first partially cured, with UV radiation having a wavelength in a range from> 150 nm to ⁇ 250 nm being used for partial curing, and the lacquer-containing top layer then being finally cured; and where e.
  • the lacquer-containing top layer before being fed to the printing unit for partially structuring the lacquer-containing top layer and / or during the printing process for partially structuring the lacquer-containing top layer in the printing unit is treated with means for changing the electrostatic charge of the top layer by electrostatically discharging the top layer.
  • a method described above allows significant advantages over the solutions from the prior art. It has surprisingly been shown that when a structure is produced in a formable, lacquer-containing cover layer on a wear protection film using a digital printing process, a particularly detailed structuring of the wear protection surface can be obtained. In addition, it has been shown that the structure can be aligned particularly easily relative to a decor in various ways. In addition, an economical production of small series is made possible, since no embossing tools have to be made, and restrictions in process management are reduced, since a particularly stable substrate is not required.
  • structured wear protection film is to be understood in the context of the invention as a film that can be applied to panels or other material, has haptically perceptible structures and protects against wear.
  • wear protection base film is to be understood in the context of the invention as a film that can be applied to panels or other material, does not have to have any special structuring and can serve as a substrate for applying structures.
  • malleable is to be understood as meaning a material which is plastically deformable, that is to say changes its shape through the action of force.
  • the material can be liquid or solid, for example.
  • the paint-containing top layer can be shaped, for example, by means of a suitable setting of the viscosity of the paint-containing top layer.
  • digital printing process is to be understood in the context of the invention as a computer-controlled direct printing process.
  • the term “hardening” is to be understood as meaning that the malleable material loses its malleability.
  • a liquid moldable material be solidified.
  • a plastically deformable solid can be converted into an elastically deformable solid, for example by hardening.
  • the material can partially lose its malleability, that is to say lose its malleability at certain points, for example on the surface. It can also be understood to mean that the malleability is only reduced and the material does not become completely non-malleable. It can also be understood to mean complete hardening or final hardening.
  • An above-described method for producing a wear protection film thus serves in particular for the improved production of structured surfaces for wear protection.
  • a wear protection base film provides a substrate on which structuring can take place.
  • a structurable layer is provided which is characterized by the
  • Wear protection base film is held and can therefore be easily shaped and nevertheless can be guided through the process with the wear protection base film.
  • a digital printing process for generating a structuring of the lacquer-containing top layer can produce a structuring of the lacquer-containing top layer that is particularly true to detail. Since no embossing tools have to be used in the digital printing process, the wear protection base film as a substrate can provide sufficient stability for the structuring. By subsequently hardening the now structured, lacquer-containing top layer, the introduced structure is fixed so that it remains essentially unchanged even when a force is applied.
  • the partial curing of the lacquer-containing top layer which has in particular a UV-curable lacquer, with the preferably monochromatic radiation of a wavelength in a range from> 150 nm to ⁇ 250 nm, i.e. with very short-wave UV rays, leads to polymerization in the top layer of the paint.
  • a thin hardened film forms on the surface because the penetration depth of the radiation is limited. Since the polymerization also causes volume shrinkage, which in turn manifests itself in surface folds of different strengths, the near-surface film has micro-folds, which leads to a diffuse reflection of the light and thus to a matt surface.
  • the wear protection base film with the applied and structured paint-containing top layer is preferably conveyed through a low-oxygen or low-oxygen chamber. This is done, for example, by supplying nitrogen to the area in which the lacquer-containing top layer is cured with the UV radiation.
  • the method allows very adaptable degrees of gloss to be set. Because, for example, through the parameters of the partial hardening, the folding of the surface layer and thereby the matting or the degree of gloss are highly defined in the desired manner reproducibly adjustable. This thus allows an effective and well-definable adaptivity of the degree of gloss of the protective layer.
  • Such a matting of the surface include, for example, matting down to extremely low degrees of gloss without further matting agents, which can make the process simple and economical, with high reproducibility also being possible.
  • Exemplary parameters of the partial curing include, for example, non-limiting monochromatic wavelengths of, for example, 172 nm or 222 nm. Furthermore, a lamp power in a range of 10-25 W / cm and / or a dose rate of 10-30 mW / cm 2 can be advantageous. Possible line speeds of up to 100m / min per emitter are possible.
  • ozone can form at such wavelengths, it can be advantageous to carry out the pre-curing of the lacquer-containing top layer in such a way that the surface does not come into contact with oxygen, or only to a limited extent.
  • a closed chamber with nitrogen feed can be used at least for partial curing.
  • the lacquer-containing top layer to be partially cured in an atmosphere is present that has an oxygen content that is reduced to normal ambient air, for example under a protective gas atmosphere, for example a nitrogen atmosphere.
  • the residual oxygen content in the set atmosphere is preferably in a range between> 10 ppm and ⁇ 300 ppm, in particular between> 100 ppm and ⁇ 200 ppm. With such a reduced oxygen compared to the ambient air, partial curing results have surprisingly been achieved particularly well.
  • drying can be carried out with particularly short wavelengths. It can be achieved that the UV radiation is absorbed comparatively less. In addition, it can be achieved that the UV radiation does not cause any reactions in the air, such as the reaction to ozone. In addition, undesired surface reactions can be avoided, so that a particularly stable surface is created.
  • a fixing step takes place in which the structuring introduced is carried out by means of irradiation at a wavelength in the range from 350 nm to 410 nm, preferably 390 nm to 400 nm, such as 395 nm, for example, in order to prevent the structures produced from diverging.
  • a fixing can for example take place by means of LED emitters and thus in particular with low energy.
  • the structured lacquer-containing cover layer is first gelled by means of further irradiation at a wavelength in the range from 350 nm to 410 nm.
  • the amount of energy introduced to gel the structured cover layer is preferably greater, in particular significantly greater, than that in the upstream fixation s step amount of energy introduced. Gelling can particularly preferably take place using a gallium radiator.
  • UV radiation of a wavelength in a range from> 150 nm to ⁇ 450 nm, preferably from> 300 nm to ⁇ 410 nm, the final curing preferably being one compared to the partial curing longer wavelength used.
  • the lacquer-containing top layer is irradiated with UV radiation from a radiation source with a power of> 5 to ⁇ 200 W / cm in the second curing step, or during the final curing.
  • the hardening begins less than 5 s, preferably less than 2 s, in particular less than 0.5 s, after structuring. This advantageously ensures that the structuring does not change as a result of subsequent deliquescence prior to hardening.
  • the moldable, lacquer-containing cover layer is pre-cured prior to structuring.
  • the viscosity of the paint-containing top layer can be adapted.
  • the structuring can be generated in a particularly detailed manner.
  • This can also be understood to mean that hardening is set in motion shortly before structuring, so that during structuring the structures formed achieve a hardness that is sufficient to avoid subsequent deliquescence before final hardening.
  • the lacquer-containing cover layer in particular with the wear protection base film, is treated with means for changing the electrostatic charge before it is fed to the printing unit for partially structuring the lacquer-containing cover layer and / or during the printing process for partially structuring the lacquer-containing cover layer in the printing unit with means for changing the electrostatic charge by at least the lacquer-containing cover layer Is electrostatically discharged, the structuring can be further improved. This is because the presence of undesired and, in particular, undefined charges on the lacquer-containing top layer can lead to the printed material being undesirably deflected and the printed image thus being falsified. That would cause an unwanted or undefined change in the structure.
  • the type, i.e. positive or negative polarity, and size of the introduced or applied charge can be selected depending on the material of the wear protection base film or the lacquer-containing top layer and / or the printing process and / or other lactors. For example, a discharge in a range of greater than or equal to 7kV can be carried out. Alternatively or additionally, it can be provided that the electrostatic charging is carried out in a range from greater than OkV to less than or equal to 15 kV. It has surprisingly been shown that, in particular, unloading by a prescribed amount of charge and / or loading by a prescribed amount of charge can lead to a structure that is particularly true to detail.
  • a device for dissipating electrostatic charges and / or a device for supplying electrostatic charges is designed as a bar which has a surface that runs essentially parallel to a surface of the wear protection base film or the lacquer-containing top layer and is arranged in the direction of the wear protection base film having.
  • Essentially parallel can in particular mean a deviation or tolerance of ⁇ 20%, in particular ⁇ 10%, for example ⁇ 1% of the distance between the surface of the strip and the surface of the lacquer-containing top layer.
  • the bar can be aligned transversely to the direction of movement or production direction of the foil and be positioned above and / or below the unloaded arrangement.
  • the device for dissipating electrostatic charges and / or applying electrostatic charges has at least one roller, brush or lip made of a conductive material, which makes electrically conductive contact with the carrier at least in the area of the printing unit and which with an electrical Mass potential is connected.
  • the electrical ground potential can be provided, for example, by grounding.
  • the strip, roller, brush or lip is preferably formed from a material with a conductivity> 1 * 10 3 Sm 1 , at least in the contact area with the lacquer-containing cover layer. It can further be provided that this has an ionization device upstream of the printing unit, by means of which an ionized air jet is guided over the lacquer layer. It has been shown that exposure to ionized air is suitable for further reducing or increasing the occurrence of electrostatic charging on the carrier.
  • the wear protection base film and / or the moldable, lacquer-containing cover layer has an acrylate-based plastic composition, in particular a polyurethane-modified acrylate plastic composition.
  • the moldable, lacquer-containing top layer has the plastic composition in an as yet uncured form, so that the top layer is malleable, and that the wear protection base film has the plastic composition in an at least partially cured form, so that it can be used as a substrate for the moldable lacquer-containing top layer can serve.
  • the wear protection base film has a plastic composition based on a polyolefin, alone or in a mixture with other polymers, in particular other polyolefins.
  • the film of the wear protection base film consists of a corresponding polyolefin-based plastic.
  • Suitable polyolefins are polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyisobutylene, polybutylene, or mixtures or copolymers of these, such as, for example, polyethylene-polypropylene copolymers.
  • the film of the wear protection base film has an isotacic polypropylene, preferably consists of such a polypropylene.
  • the film of the wear protection base film has a cycloolefin copolymer (COC), in particular consists of such a cycloolefin copolymer.
  • COC cycloolefin copolymer
  • the high-energy and short-wave UV radiation leads not only to the radical polymerization of the acrylate groups but also to additional cross-linking of the monomers. This increases the surface hardness considerably.
  • the plastic composition can preferably be a dipropylene glycol diacrylate, preferably in an amount of> 0 to ⁇ 15% by weight based on the plastic composition, and a reaction product of pentaerythritol, epichlorohydrin and acrylic acid, preferably in an amount of> 2 to ⁇ 15% by weight based on the plastic composition.
  • the plastic composition can additionally have a catalyst, preferably in an amount of> 1 to ⁇ 10% by weight based on the plastic composition.
  • the catalyst can preferably be a tertiary ammonium salt, in particular a tertiary ammonium salt selected from the group consisting of tetrabutlyammonium bromide, methyltrioctylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium bromide and mixtures thereof.
  • the catalyst can be tetrabutylammonium bromide.
  • the plastic composition can additionally have a photoinitiator, preferably in an amount of> 0.1 to ⁇ 2% by weight, based on the plastic composition.
  • the photoinitiator can be a phosphine oxide, preferably an aromatic phosphine oxide, in particular pheny ibis (2, 4, 6-trimethyl benzoy 1) -phosphine oxide.
  • the plastic composition can contain acrylate resin in a concentration between> 25% by weight and ⁇ 50% by weight, dipropylene glycol diacrylate between> 10% by weight and ⁇ 25% by weight, trimethylolpropane triacrylate (ethoxylated) between> 1% by weight % By weight and ⁇ 10% by weight, and triethylene glycol diacrylate between> 1% by weight and ⁇ 10% by weight.
  • the plastic composition can have customary constituents such as fillers, auxiliaries, such as defoamers or rheological auxiliaries, or inert diluents.
  • auxiliaries such as defoamers or rheological auxiliaries, or inert diluents.
  • the moldable, lacquer-containing cover layer and the wear protection base film both have the same plastic composition.
  • the formable, lacquer-containing cover layer and the wear protection base film consist essentially of the same material after the lacquer-containing cover layer has hardened.
  • the visual impression of the structured wear protection film is improved, since the wear protection base film and the lacquer-containing top layer also have the same optical properties after curing and thus unwanted light refraction between the two layers can be avoided.
  • the wear protection base film and / or the malleable, lacquer-containing top layer has hard materials, preferably in an amount between> 5% by weight and ⁇ 40% by weight, the hard materials preferably having an average grain diameter between 10 ⁇ m and 250 pm.
  • hard materials is understood to mean materials that are sufficiently hard.
  • the hard materials can have a Mohs hardness of at least> 8, preferably at least> 9.
  • suitable hard materials are titanium nitride, titanium carbide, silicon nitride, silicon carbide, boron carbide, tungsten carbide, tantalum carbide, aluminum oxide (corundum), zirconium oxide, zirconium nitride or mixtures of these.
  • the structured wear protection film can be particularly resistant to abrasion.
  • Hard materials in the wear protection base film enable abrasion protection over the entire surface of the structured wear protection film.
  • Hard materials in the malleable, lacquer-containing top layer enable the structure to be protected from abrasion after the lacquer-containing top layer has hardened. As a result, it can be achieved that the structure becomes less blunted by stress.
  • the formable lacquer-containing cover layer has a thickness of> 1 ⁇ m to ⁇ 5 mm, preferably of> 10 ⁇ m to ⁇ 200 ⁇ m, in particular of> 50 ⁇ m to ⁇ 60 ⁇ m. It can be provided that the lacquer-containing top layer is applied in an application amount of> 50 g / m 2 to ⁇ 100 g / m 2 , preferably> 60 g / m 2 to ⁇ 80 g / m 2 , for example 70 g / m 2 , is applied.
  • the formable lacquer-containing cover layer has a material curable by electromagnetic radiation, in particular a material curable by UV radiation and / or IR radiation, particularly preferably material curable by UV radiation.
  • a material curable by electromagnetic radiation is understood to mean a material in which a chemical reaction can be set in motion by electromagnetic radiation, whereby the material becomes harder.
  • this chemical reaction can be a polymerization or a crosslinking reaction.
  • the partial structuring of the lacquer-containing top layer is carried out with a digital printing process by spraying on a displacement smelt with an inkjet process.
  • the term “spraying” is understood to mean that a material is applied as an aerosol jet to a substrate in the form of particles and / or drops.
  • the term “displacement ink” is understood to mean an ink, for example a liquid, solution or suspension, which when it strikes a malleable material partially displaces it.
  • the term “inkjet method” is understood to mean a method in which an ink is applied in a matrix via one or more nozzles.
  • the moldable, lacquer-containing top layer is structured by the impact of the displacement smelt.
  • the impact of a drop or particle can create depressions such as craters or valleys, at the bottom of which the ink remains. Due to the displacement during the formation of the depression, a wall can also arise around the depression, which represents an elevation.
  • a negative patterning method using a displacement ink can be used.
  • the displacement smelt consists essentially of an ink composition selected from the group consisting of acrylate-based plastic, polyurethane-modified acrylate plastic, water, organic solvent or mixtures thereof.
  • the ink composition comprises an ethoxyethyl acrylate, preferably 2- (2-ethoxyethoxy) ethylene acrylate, preferably in an amount of> 20 to ⁇ 40% by weight, based on the ink composition.
  • the ink composition has an ethoxylated polyol esterified with acrylic acid, preferably 1,1,1-trimethylolpropane ethoxylate triacrylate, preferably in an amount of> 20 to ⁇ 40% by weight, based on the ink composition.
  • the ink composition has a urethane acrylate, preferably in an amount of> 10 to ⁇ 20% by weight, based on the ink composition.
  • the ink composition has pentaerythritol acrylic acid ester, preferably in an amount of> 5 to ⁇ 10% by weight, based on the ink composition.
  • the ink composition has amine-modified acrylic oligomers, in particular reaction products of tripropylene glycol diacrylate with diethylamine, preferably in an amount of> 5 to ⁇ 10% by weight, based on the ink composition.
  • the displacement smelt is hardened when the lacquer-containing top layer is hardened and is crosslinked with the lacquer-containing top layer.
  • a particularly stable structuring can be produced, since the displacement ink bonds with the lacquer-containing top layer.
  • the displacement ink is evaporated when the lacquer-containing top layer is hardened. As a result, it is advantageously achieved that particularly deep structures are made possible, since the displacing ink applied is removed again from the depressions.
  • a drop speed, a drop volume and a position of the sprayed displacement smelt are varied according to a three-dimensional digital template.
  • a drop speed By varying and controlling the drop speed, it can advantageously be achieved that structures with different depths can be produced. In addition, it is achieved that structures with different wall sharpness are generated. It can therefore be varied in particular whether the structure has sharp or blunt edges.
  • the drop volume By varying the drop volume, the depth of the structure can also be varied.
  • the width of depressions in particular can be varied.
  • the position it is possible to set where the depressions and elevations are. As a result, overall control over the structuring is achieved, so that a desired structure can be generated in accordance with a three-dimensional digital template.
  • the term “three-dimensional digital template” is understood to mean a template that reproduces a structure in three dimensions, it being possible for the template to be stored, for example, in the form of a CAD model on a digital medium.
  • the digital template is generated on the basis of a decoration, the digital template providing complementary depressions and elevations corresponding to the haptics of the decoration. This advantageously ensures that the haptic perception of the wear protection film matches the visual perception of a decor, so that, for example, a decor panel makes a particularly high-quality overall impression. It can further advantageously be provided that the method additionally has the method steps: f. Providing a carrier having a decoration on at least a partial area of the carrier, and g.
  • the wear protection base film being applied to the decor before the application, structuring and at least partial curing of the lacquer-containing top layer, the structuring of the lacquer-containing top layer preferably being produced at least partially synchronously with the decor.
  • the structuring can be applied directly in synchronism with a decoration.
  • the structuring can be aligned directly with the digital printing process in such a way that the structuring is generated synchronously with the decor.
  • a “carrier” can be understood in particular as a layer serving as a core or as a base layer in a finished panel, which layer can in particular comprise a natural material such as a wood material, a fiber material or a material comprising a plastic.
  • the carrier can add suitable stability to a panel or contribute to it.
  • the carrier can in particular be a web-like carrier or a plate-shaped carrier.
  • the carrier can particularly preferably have a material comprising a plastic.
  • Plastics that can be used in the production of corresponding panels or the carrier are, for example, thermoplastics such as polyvinyl chloride, polyolefins (for example polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamides (PA), polyurethanes (PU), polystyrene (PS) , Acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), Polyetheretherketone (PEEK) or mixtures or copolymers of these.
  • the plastics can contain conventional fillers, for example calcium carbonate (chalk), aluminum oxide, silica gel, quartz flour, wood flour, plaster of paris. They can also be colored in a known manner.
  • the carrier can preferably have talc as filler material.
  • a decoration can be applied to the carrier, for example, by a printing process.
  • a suitable printing substrate can also be provided on the carrier.
  • the decoration is applied in such a way that, for example, an already printed fiber layer, such as a paper layer, or an already printed film, such as, for example, made of polyethylene, polypropylene or polyvinyl chloride, is applied to the carrier , or that the fiber layer or the film is printed on the carrier.
  • the decoration can also be provided with a lacquer-containing layer, which is located between the wear protection base film and the decoration after the wear protection base film has been applied.
  • the invention also proposes a structured wear protection film.
  • a structured wear protection film is provided, preferably produced by the method according to the invention, comprising a wear protection base film with a lacquer-containing top layer applied and fixed to at least a portion of the wear protection base foil, the lacquer-containing top layer having structures produced by the digital printing process.
  • a wear protection film it can be achieved that a material to be protected is protected from wear.
  • the film can already be applied to a material to be protected or it can be present individually. What is advantageously achieved here is that the film, for example in contrast to an exclusively directly applied wear protection layer, can be applied flexibly to a material to be protected. As a result, such a film can advantageously also be produced independently of the material to be protected.
  • Such a wear protection film can be produced without problems and in a very adaptable manner with an adjustable degree of gloss or an adjustable matt finish.
  • the invention also proposes the use of a structured wear protection film according to the invention.
  • a structured wear protection film is provided to protect a decorative panel, the decorative panel having a carrier and a decoration on at least a partial area of the carrier and the structured wear protection film being applied to the decoration, the structuring of the lacquer-containing film when the structured wear protection film is applied Cover layer is at least partially aligned synchronously with the decor.
  • the at least partially synchronous alignment of the structuring of the wear protection film with respect to the decoration can be implemented, for example, with alignment marks.
  • the use according to the invention advantageously means that the production of protected decorative panels has greater flexibility.
  • the subsequent application of the structured wear protection film according to the invention also prevents the panel from being deformed due to possible shrinkage during the hardening of wear protection layers directly on the panel.
  • the invention also proposes a decorative panel with a structured wear protection film.
  • a decorative panel with a structured wear protection film having a carrier, with a decoration applied to at least a partial area and a structured wear protection film according to the invention applied to the decoration, and the structuring of the structured wear protection film being at least in partial areas synchronous with the decoration.
  • a suitable printing substrate can also be provided between the carrier and the decoration.
  • the decor can also be provided with a lacquer-containing layer that is located between the wear protection film and the decor.
  • the decorative panel is well protected against wear and tear and at the same time has a particularly detailed structuring, the haptic perception of which corresponds to the visual perception of a decor, so that a particularly high-quality overall impression is created.
  • Such a decorative panel can be produced without problems and in a very adaptable manner with an adjustable degree of gloss or an adjustable matt finish.
  • a wear protection base film 12 is provided. In the embodiment according to FIG. 1, this is arranged on a carrier 14 and, more precisely, on a decorative layer or a decor 16 of the carrier 14.
  • the carrier is arranged on a transport device 100 which moves the carrier 14 in the direction of the arrow.
  • An application unit 18 is also shown, which applies a formable, lacquer-containing cover layer 20 to at least a partial area of the wear protection base film 12.
  • the wear protection base film 12 and / or the moldable, lacquer-containing cover layer 20 has an acrylate-based plastic composition, in particular a polyurethane-modified acrylate plastic composition.
  • the wear protection base film 12 and / or the moldable, lacquer-containing cover layer 20 has hard materials, preferably in an amount between 5% by weight and 40% by weight, the hard materials preferably being a medium
  • the wear protection base film 12 can have at least one polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyisobutylene, polybutylene and cycloolefin copolymers, or copolymers or mixtures of the aforementioned.
  • a device 22 for dissipating electrostatic charges from the cover layer 20 is provided, which for example can touch the cover layer 20 or can operate without contact, and there is a device 24 for supplying electrostatic charges arranged behind the device 22 for dissipating electrostatic charges from the cover layer 20 provided on the cover layer 20, which can also touch the cover layer 20 or can work without contact. It can be preferred that a discharge is carried out in a range of greater than or equal to 7 kV and / or that the electrostatic charging is carried out in a range of greater than OkV to less than or equal to 15 kV.
  • the carrier 14 Downstream of the device 24 for supplying electrostatic charges to the cover layer 20, the carrier 14 is fed into a printing unit 25 in which the lacquer-containing cover layer 20 is structured using a digital printing process to produce a structure 26 of the lacquer-containing cover layer 20.
  • the at least partial structuring of the lacquer-containing cover layer 20 is carried out with a digital printing process by spraying on a displacement ink with an inkjet process, in particular with at least one of a drop speed, a drop volume and a position of the sprayed displacement ink according to a three-dimensional digital template can be varied.
  • the digital template can be generated on the basis of the decoration, the digital template providing corresponding complementary depressions and elevations of the haptics of the decoration.
  • the displacement ink particularly preferably consists essentially of an ink composition selected from the group consisting of acrylate-based plastic, polyurethane-modified acrylate plastic, water, organic solvent or mixtures thereof.
  • the lacquer-containing structured cover layer 20 can be cured. This is done in particular in such a way that the lacquer-containing cover layer 20 is initially partially cured by a first radiation source 28, UV radiation with a wavelength in a range from> 150 nm to ⁇ 250 nm being used for partial curing, and the partially cured lacquer-containing cover layer 20 then being finally cured by a second radiation source 30 .
  • monochromatic UV radiation with a wavelength in a range of 172 or 222 nm is used for partial curing and / or that during final curing radiation with a wavelength in a range from> 150 nm to ⁇ 450 nm , preferably from> 300 nm to ⁇ 410 nm, is used.
  • At least the partial curing can be implemented in such a way that the cover layer 20 is present in the area of the treatment with the UV radiation in an atmosphere with an oxygen content that is reduced to ambient conditions, for example in a protective gas atmosphere.
  • the wear protection film 10 in particular comprising the wear base protection film 12 and the structured hardened cover layer 20, can be completed. It should be pointed out that the method with a wear protection base film 12 on a carrier 14 is only an example and the carrier 14 is not mandatory, so that the wear protection base film 12 can also be arranged directly on the transport device 100.
  • a fixing step takes place in which the structuring introduced by means of irradiation at a wavelength in the range from 350 nm to 410 nm such as 395 nm is fixed.
  • Such fixing can preferably take place by means of LED emitters and thus in particular with low energy.
  • the structured lacquer-containing cover layer is first gelled by means of further irradiation at a wavelength in the range from 350 nm to 410 nm.
  • the amount of energy introduced to gel the structured cover layer is preferably greater, in particular significantly greater, than the amount of energy introduced in the preceding fixing step and can be achieved, for example, by using a gallium radiator.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Verschleißschutzfolie (10), aufweisend die Verfahrensschritte: a. Bereitstellen einer Verschleißschutzgrundfolie (12), b. Aufbringen einer formbaren lackhaltigen Deckschicht (20) auf zumindest einen Teilbereich der Verschleißschutzgrundfolie (12), c. Zumindest teilweises Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht (20) mit einem Digitaldruckverfahren zum Erzeugen einer Strukturierung (26) der lackhaltigen Deckschicht (20), und d. Härten der lackhaltigen Deckschicht (20) derart, dass die lackhaltige Deckschicht (20) zunächst teilgehärtet wird, wobei zum Teilhärten UV- Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von ≥ 150 nm bis ≤ 250 nm verwendet wird, und wobei die lackhaltige Deckschicht (20) anschließend endgehärtet wird, und wobei e. Die lackhaltige Deckschicht (20) vor der Zuführung zum Druckwerk (25) zum teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht (20) und/oder während des Druckvorgangs zum teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht (20) im Druckwerk (25) mit Mitteln zur Veränderung der elektrostatischen Aufladung der Deckschicht (20) behandelt wird, indem die Deckschicht (20) elektrostatisch entladen wird.

Description

Digitaldruckstrukturierte Verschleiß schutzfolie mit einstellbarem Glanzgrad
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer digitaldruckstrukturierten Verschleiß schutzfolie, insbesondere durch Negativstrukturierung, mit einem einstellbaren Glanzgrad. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine strukturierte Verschleißschutzfolie, die Verwendung einer strukturierten Verschleißschutzfolie und ein Dekorpaneel mit strukturierter Verschleißschutzfolie.
Strukturierte Oberflächen zum Verschleißschutz sind an sich bekannt und werden insbesondere zum Schutz von Dekorpaneelen verwendet werden.
Unter dem Begriff Dekorpaneel sind im Sinne der Erfindung Wand-, Decken, Tür- oder Bodenpaneele zu verstehen, welche ein auf eine Trägerplatte aufgebrachtes Dekor aufweisen. Dekorpaneele werden dabei in vielfältiger Weise sowohl im Bereich des Innenausbaus von Räumen, als auch zur dekorativen Verkleidung von Bauten, beispielsweise im Messebau verwendet. Eine der häufigsten Einsatzbereiche von Dekorpaneelen ist deren Nutzung als Fußbodenbelag, zum Verkleiden von Decken, Wänden oder Türen. Die Dekorpaneele weisen dabei vielfach ein Dekor und eine Oberflächenstrukturierung auf, welche einen Naturwerkstoff imitieren soll.
Zum Schutz der aufgebrachten Dekorschicht sind in der Regel Verschleiß- oder Deckschichten oberhalb der Dekorschicht aufgebracht. Vielfach ist es vorgesehen, dass in solche Verschleiß- oder Deckschichten eine, eine Dekorvorlage imitierende, Oberflächenstrukturierung eingebracht ist, so dass die Oberfläche des Dekorpaneels eine haptisch wahrnehmbare Struktur aufweist, welche ihrer Form und ihrem Muster dem aufgebrachten Dekor angepasst ist, um so eine möglichst originalgetreue Nachbildung eines natürlichen Werkstoffes auch hinsichtlich der Haptik zu erhalten.
Bei dem Ausbilden von strukturierten Verschleißschutzoberflächen mit Lacken wird die Struktur dabei in bekannter Weise durch Prägewerkzeuge eingebracht.
Nachteilig an derartigen Verfahren kann es sein, dass insbesondere das Ausbilden von kleinen und lokal begrenzten Strukturen, wie etwa von Poren nur schwer möglich ist. Darüber hinaus kann die genaue Ausrichtung der Prägewerkzeuge relativ zum Dekor Probleme bereiten. Zudem sind Variationen der Struktur nur aufwendig realisierbar und es sind beispielsweise kleine Produktionsserien vergleichsweise unwirtschaftlich, da Prägewerkzeuge für jede Serie hergestellt und ausgetauscht werden müssen. Weiterhin kann nachteilig sein, dass bei einer derartigen Strukturierung erhebliche Kräfte notwendig sein können, weswegen die Strukturierung einen stabilen Untergrund benötigt und deswegen üblicherweise direkt auf dem Dekorpaneel durchgeführt wird. Dadurch können sich insbesondere Einschränkungen in der Prozessführung ergeben.
Die Herstellung von strukturierten Oberflächen zum Verschleiß schütz kann deswegen unter Umständen noch Verbesserungspotential bieten.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Mittel für strukturierte Oberflächen zum Verschleißschutz bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise überwinden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Verschleißschutzfolie gemäß Anspruch 1 sowie ferner durch eine strukturierte Verschleißschutzfolie gemäß Anspruch 13, die Verwendung einer strukturierten Verschleißschutzfolie gemäß Anspruch 14 und ein Dekorpaneel mit strukturierter Verschleißschutzfolie gemäß Anspruch 15. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung angegeben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
Mit der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer strukturierten
Verschleißschutzfolie vorgeschlagen, aufweisend die Verfahrensschritte: a. Bereitstellen einer Verschleißschutzgrundfolie, b. Aufbringen einer formbaren lackhaltigen Deckschicht auf zumindest einen Teilbereich der Verschleißschutzgrundfolie, c. Zumindest teilweises Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht mit einem Digitaldruckverfahren zum Erzeugen einer Strukturierung der lackhaltigen Deckschicht, und d. Härten der lackhaltigen Deckschicht derart, dass die lackhaltige Deckschicht zunächst teilgehärtet wird, wobei zum Teilhärten UV-Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von > 150 nm bis < 250 nm verwendet wird, und wobei die lackhaltige Deckschicht anschließend endgehärtet wird; und wobei e. Die lackhaltige Deckschicht vor der Zuführung zum Druckwerk zum teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht und/oder während des Druckvorgangs zum teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht im Druckwerk mit Mitteln zur Veränderung der elektrostatischen Aufladung der Deckschicht behandelt wird, indem die Deckschicht elektrostatisch entladen wird.
Ein vorstehend beschriebenes Verfahre erlaubt signifikante Vorteile gegenüber den Lösungen aus dem Stand der Technik. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass dann, wenn mit einem Digitaldruckverfahren eine Struktur in einer formbaren lackhaltigen Deckschicht auf einer Verschleißschutzfolie erzeugt wird, eine besonders detailgetreue Strukturierung der Verschleißschutzoberfläche erhalten werden kann. Zudem hat sich gezeigt, dass sich die Struktur auf verschiedene Arten dabei besonders einfach relativ zu einem Dekor ausrichten lässt. Außerdem wird eine wirtschaftliche Herstellung kleiner Serien ermöglicht, da keine Prägewerkzeuge angefertigt werden müssen, und es werden Einschränkungen in der Prozessführung reduziert, da kein besonders stabiler Untergrund erforderlich ist.
Unter dem Begriff „strukturierte Verschleißschutzfolie“ ist dabei im Sinne der Erfindung eine Folie zu verstehen, die aufbringbar auf Paneele oder anderen Werkstoff sein kann, haptisch wahrnehmbare Strukturen aufweist und gegen Verschleiß schützt.
Unter dem Begriff „Verschleißschutzgrundfolie“ ist dabei im Sinne der Erfindung eine Folie zu verstehen, die aufbringbar auf Paneele oder anderen Werkstoff sein kann, keine besondere Strukturierung aufweisen muss und als Substrat zur Aufbringung von Strukturen dienen kann.
Unter dem Begriff „formbar“ ist dabei im Sinne der Erfindung ein Material zu verstehen, welches plastisch verformbar ist, also durch Krafteinwirkung seine Form ändert. Dabei kann das Material beispielsweise flüssig oder fest sein. Eine Formbarkeit der lackhaltigen Deckschicht kann beispielswiese über eine geeignete Einstellung der Viskosität der lackhaltigen Deckschicht ermöglicht werden.
Unter dem Begriff „Digitaldruckverfahren“ ist im Sinne der Erfindung ein computergesteuertes Direktdruckverfahren zu verstehen.
Unter dem Begriff „Härten“ ist dabei im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass das formbare Material seine Formbarkeit verliert. Beispielsweise kann ein flüssiges formbares Material verfestigt werden. Ein plastisch verformbarer Feststoff kann sich beispielsweise durch Härten in einen elastisch verformbaren Feststoff umwandeln. Dabei kann bei einem zumindest teilweisen Härten beziehungsweise einem Teilhärten das Material teilweise seine Formbarkeit verlieren, also seine Formbarkeit an bestimmten Stellen verlieren, beispielsweise an der Oberfläche. Es kann außerdem darunter verstanden werden, dass die Formbarkeit nur verringert wird und das Material nicht vollständig unformbar wird. Es kann darunter auch ein vollständiges Härten beziehungsweise Endhärten verstanden werden.
Ein vorbeschriebenes Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzfolie dient somit insbesondere der verbesserten Herstellung strukturierter Oberflächen zum Verschleißschutz.
Im Detail wird durch das Bereitstellen einer Verschleißschutzgrundfolie ein Substrat bereitgestellt, auf dem eine Strukturierung stattfinden kann. Indem eine formbare lackhaltige Deckschicht auf zumindest einen Teilbereich der Verschleißschutzgrundfolie aufgebracht wird, wird eine strukturierbare Schicht bereitgestellt, die durch die
Verschleißschutzgrundfolie gehalten wird und deswegen einfach formbar sein kann und gleichwohl mit der Verschleißschutzgrundfolie durch den Prozess geführt werden kann. Durch das teilweise Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht mit einem
Digitaldruckverfahren zum Erzeugen einer Strukturierung der lackhaltigen Deckschicht kann eine besonders detailgetreue Strukturierung der lackhaltigen Deckschicht erhalten werden. Da bei dem Digitaldruckverfahren keine Prägewerkzeuge verwendet werden müssen, kann die Verschleißschutzgrundfolie als Substrat ausreichende Stabilität für die Strukturierung ermöglichen. Indem anschließend die nun strukturierte lackhaltige Deckschicht gehärtet wird, wird die eingebrachte Struktur fixiert, so dass sie auch bei Krafteinwirkung im Wesentlichen unverändert bleibt. Im Zusammenspiel der Komponenten ergeben sich somit die obengenannten Vorteile. Hinsichtlich der Härtung, wonach ein Härten der lackhaltigen Deckschicht derart stattfindet, dass die lackhaltige Deckschicht zunächst teilgehärtet wird, wobei zum Teilhärten UV- Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von > 150 nm bis < 250 nm verwendet wird, und wobei die lackhaltige Deckschicht anschließend endgehärtet wird, bieten sich dabei signifikante Vorteile.
Das Teilhärten der lackhaltigen Deckschicht, welche insbesondere einen UV -härtbaren Lack aufweist, mit der vorzugsweise monochromatischen Strahlung einer Wellenlänge in einem Bereich von > 150 nm bis < 250 nm, also mit sehr kurzwelligen UV-Strahlen, führt zu einer Polymerisation in der obersten Schicht des Lackes. Auf der Oberfläche bildet sich ein dünner gehärteter Film, da die Eindringtiefe der Strahlung begrenzt ist. Da die Polymerisation zudem eine Volumenschrumpfung bewirkt, welche sich wiederum in unterschiedlich starken Oberflächenfaltungen zeigt, weist der oberflächennahe Film Mikro -Faltungen auf, was zu einer diffusen Reflexion des Lichts und dadurch zu einer matten Oberfläche führt.
Hierzu wird die Verschleißschutzgrundfolie mit der aufgebrachten und strukturierten lackhaltigen Deckschicht bevorzugt durch eine sauerstoffarme bzw. -leere Kammer befördert. Dies geschieht beispielsweise durch Zuführung von Stickstoff zu dem Bereich, in dem die lackhaltige Deckschicht mit der UV-Strahlung gehärtet wird.
Anschließend kann durch eine Endhärtung mit einer vorzugsweise zu der Teilhärtung längerwelligen UV-Strahlung eine Endhärtung der lackhaltigen Schicht erfolgen. Das Ergebnis ist eine mechanisch und chemisch hochresistente und matte Oberfläche.
Somit erlaubt das Verfahren insbesondere durch die Teilhärtung im vorbeschriebenen Wellenlängenbereich, dass sich sehr anpassbare Glanzgrade einstellen lassen. Denn etwa durch die Parameter der Teilhärtung sind die Faltung der Oberflächenschicht und dadurch die Mattierung beziehungsweise die Glanzgrade in gewünschter Weise hoch definiert und reproduzierbar einstellbar. Dies erlaubt somit eine effektive und gut definierbare Adaptivität des Glanzgrades der Schutzschicht.
Vorteile einer derartigen Mattierung der Oberfläche umfassen beispielsweise das Mattieren bis hin zu extrem niedrigen Glanzgraden ohne weitere Mattierungsmittel, was das Verfahren einfach und ökonomisch gestalten kann, wobei ferner eine hohe Reproduzierbarkeit möglich ist.
Ferner ergibt sich in überraschender Weise nach einer vollständigen Härtung eine erhöhte Oberflächenhärte gegenüber normaler, einschrittiger Härtung. Neben der hohen Härte bieten sich auch weitere Vorteile der erhaltenen Schutzschicht, wie etwa eine erhöhte Chemikalienbeständigkeit, eine gute Sauberkeit bei der Benutzung durch den „Anti Fingerprint Effekt" wie auch eine sehr gute Kratz- und Abriebfestigkeit.
Schließlich kann eine angenehme Haptik erreicht werden und bei einer homogenen Oberfläche eine gute Vernetzbarkeit.
Beispielhafte Parameter der Teilhärtung umfassen etwa nicht beschränkende monochromatische Wellenlängen von beispielsweise 172 nm oder 222 nm. Ferner kann eine Lampenleistung in einem Bereich von 10-25 W/cm und/oder eine Dosisleistung von 10-30 mW/cm2 vorteilhaft sein. Mögliche Liniengeschwindigkeiten von bis zu 100m/min pro Strahler sind dabei möglich.
Da sich bei derartigen Wellenlängen Ozon bilden kann, kann es von Vorteil sein, die Vorhärtung der lackhaltigen Deckschicht derart durchzuführen, dass die Oberfläche nicht oder nur begrenzt mit Sauerstoff in Kontakt kommt. Entsprechend kann eine geschlossene Kammer mit Stickstoffeinspeisung zumindest für die Teilhärtung verwendet werden. Somit kann es grundsätzlich möglich sein, dass die lackhaltige Deckschicht bei der Teilhärtung in einer Atmosphäre vorliegt, die einen zu normaler Umgebungsluft verringerten Sauerstoffgehalt aufweist, beispielsweise unter Schutzgasatmosphäre, etwa Stickstoffatmosphäre, vorliegt. Vorzugsweise liegt der Restsauerstoffgehalt in der eingestellten Atmosphäre in einem Bereich zwischen > 10 ppm und < 300 ppm, insbesondere zwischen > 100 ppm und < 200 ppm. Bei einem gegenüber der Umgebungsluft solch verringerten Sauerstoff haben sich überraschender Weise besonders gut Teilhärtungsergebnisse erzielen lassen.
Dadurch kann vorteilhafter Weise erreicht werden, dass mit besonders kurzen Wellenlängen getrocknet werden kann. Es kann dabei erreicht werden, dass die UV-Strahlung vergleichsweise weniger absorbiert wird. Zudem kann dabei erreicht werden, dass die UV- Strahlung keine Reaktionen in der Luft, wie beispielsweise die Reaktion zu Ozon, herbeiführt. Zudem können damit unerwünschte Oberflächenreaktionen vermieden werden, so dass eine besonders stabile Oberfläche entsteht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass direkt nach dem zumindest teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht mit einem Digitaldruckverfahren ein Fixierungsschritt erfolgt, in welchem die eingebrachte Strukturierung mittel Bestrahlung bei einer Wellenlänge im Bereich von 350 nm bis 410 nm, vorzugsweise 390 nm bis 400 nm, wie beispielsweise 395 nm fixiert wird, um ein auseinanderlaufen der erzeugten Strukturierungen zu verhindern. Eine solches Fixieren kann beispielweise mittels LED-Strahler und somit insbesondere energiearm erfolgen.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass nach dem Fixierungsschritt und vor der beschriebenen Teilhärtung zunächst ein Angelieren der strukturierten lackhaltigen Deckschicht mittels einer weiteren Bestrahlung bei einer Wellenlänge im Bereich von 350 nm bis 410 nm erfolgt. Dabei ist die zur Angelierung der strukturierten Deckschicht eingebrachte Energiemenge vorzugsweise größer, insbesondere deutlich größer, als die in dem vorgelagerten Fixierung s schritt eingebrachte Energiemenge. Besonders bevorzugt kann ein Angelieren unter Verwendung eines Gallium- Strahlers erfolgen.
Hinsichtlich der Endhärtung kann es von Vorteil sein, dass diese durch UV-Strahlung einer Wellenläge in einem Bereich von > 150 nm bis < 450 nm, vorzugsweise von > 300 nm bis < 410 nm durchgeführt wird, wobei die Endhärtung bevorzugt eine verglichen zu der Teilhärtung größere Wellenlänge verwendet.
Dadurch wird vorteilhafter Weise eine besonders schnelle und gleichmäßige Härtung erreicht, was wiederum die mechanischen Eigenschaften der Oberfläche weiter positiv beeinflussen kann. Grundsätzlich kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass die Oberfläche besonders stark gehärtet wird. Dadurch kann auch eine besonders hohe chemische Widerstandsfähigkeit erreicht werden. Zudem kann dadurch erreicht werden, dass eine gute Härtung auch ohne Photoinitiatoren oder mit nur einer geringen Menge von Photoinitiator ermöglicht wird. Weiterhin kann dadurch eine Härtung mit nur geringem Wärmeeintrag ermöglicht werden.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die lackhaltige Deckschicht in dem zweiten Härtung s schritt, beziehungsweise bei der Endhärtung, mit UV-Strahlung von einer Strahlungsquelle mit einer Leistung von > 5 bis < 200 W/cm bestrahlt wird.
Dadurch kann vorteilhafter weise erreicht werden, dass nur wenig Wärme bei der Härtung in die lackhaltige Deckschicht eingetragen wird. Dadurch können außerdem unerwünschte Verformungen vermieden werden und die lackhaltige Deckschicht kann trotzdem ausreichend gut gehärtet werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Härtung zeitlich weniger als 5 s, vorzugsweise weniger als 2 s, insbesondere weniger als 0,5 s nach der Strukturierung beginnt. Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die Strukturierung sich nicht durch ein nachträgliches Zerfließen vor der Härtung verändert.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass vor der Strukturierung die formbare lackhaltige Deckschicht vorgehärtet wird.
Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die Viskosität der lackhaltigen Deckschicht angepasst werden kann. So kann erreicht werden, dass die Strukturierung besonders detailgetreu erzeugt werden kann. Darunter kann auch verstanden werden, dass kurz vor der Strukturierung eine Härtung in Gang gesetzt wird, so dass während der Strukturierung die gebildeten Strukturen eine Härte erreichen, die ausreicht, um nachträgliches Zerfließen vor einer abschließenden Härtung zu vermeiden.
Dadurch, dass die lackhaltige Deckschicht insbesondere mit der Verschleißschutzgrundfolie vor der Zuführung zum Druckwerk zum teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht und/oder während des Druckvorgangs zum teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht im Druckwerk mit Mitteln zur Veränderung der elektrostatischen Aufladung behandelt wird, indem zumindest die lackhaltige Deckschicht elektrostatisch entladen wird, kann die Strukturierung weiter verbessert werden. Denn das Vorhandensein von ungewünschten und insbesondere Undefinierten Ladungen auf der lackhaltigen Deckschicht kann dazu führen, dass das aufgedruckte Material ungewünscht abgelenkt und das Druckbild so verfälscht wird. Das würde eine ungewollte beziehungsweise Undefinierte Veränderung der Struktur bewirken. Dies kann durch eine elektrostatische Entladung jedoch signifikant verbessert werden, so dass die gewünschte Struktur hoch genau und reproduzierbar formbar sein kann. Besonders bevorzugt kann der lackhaltigen Deckschicht nach der elektrostatischen Entladung anschließend ein definierter Ladungsbetrag zugeführt werden. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass in dieser Ausgestaltung das Auftreten von Unscharfen beziehungsweise Abweichungen der erzeugten Struktur von der Soll-Struktur im Laufe des Produktionsprozesses weiter vermieden werden kann. Eine sich im Laufe des Produktionsprozesses potentiell aufbauende Undefinierte elektrostatische Ladung in dem zu bedruckenden Substrat kann zu einer Undefinierten Ablenkung des gedruckten Materials auf seinem Weg vom Druckkopf zur zu bedruckenden Oberfläche führen. In Abhängigkeit der Produktionsgeschwindigkeit und des gewählten Materials der Verschließschutzgrundfolie beziehungsweise der lackhaltigen Deckschicht tritt dieser Effekt in unterschiedlicher Ausprägung auf, so dass davon ausgegangen wird, dass die Verschleißschutzgrundfolie beziehungsweise die lackhaltige Deckschicht in Abhängigkeit ihres Materials durch den Transport innerhalb der Lertigungsanlage elektrostatisch aufgeladen wird und diese Aufladung hinreichend ist, um den beobachteten Effekt hervorzurufen.
Durch das Einstellen einer definierten elektrostatischen Ladung der Verschleißschutzgrundfolie beziehungsweise der lackhaltigen Deckschicht kann das Undefinierte Ablenken von Druckgut durch eine nicht vorhersagbare elektrostatische Aufladung verhindert werden. Dabei hat sich in überraschender Weise herausgestellt, dass das Druckbild und dadurch die erzeugte Struktur im Vergleich zu einem bloßen Abführen elektrostatischer Ladungen noch weiter verbessert werden kann.
Lerner kann durch ein elektrostatisches Beladen nach einem elektrostatischen Entladen es erreicht werden, dass eine besonders definierte elektrostatische Aufladung ermöglicht wird, da lokale Ladung s spitzen verhindert werden können. Die Art, also positive oder negative Polarität, und Größe der eingebrachten beziehungsweise aufgebrachten Ladung kann dabei in Abhängigkeit des Materials der Verschleißschutzgrundfolie beziehungsweise der lackhaltigen Deckschicht und/oder des Druckverfahrens und/oder anderer, Laktoren gewählt werden. Beispielsweise kann eine Entladung in einem Bereich von größer oder gleich 7kV durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die elektrostatische Aufladung in einem Bereich von größer OkV bis kleiner oder gleich 15 kV durchgeführt wird. Es hat sich überraschender Weise gezeigt, dass insbesondere ein Entladen um einen vorbeschriebene Ladungsbetrag und/oder eine Beladung um einen vorbeschriebenen Ladungsbetrag zu einer besonders detailgetreuen Struktur führen kann.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass eine Einrichtung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen und/oder eine Einrichtung zur Zuleitung elektrostatischer Ladungen als eine Leiste ausgestaltet ist, welche eine zu einer Oberfläche der Verschleißschutzgrundfolie beziehungsweise der lackhaltigen Deckschicht im Wesentlichen parallel verlaufende und in Richtung der Verschleißschutzgrundfolie angeordnete Oberfläche aufweist. Im Wesentlichen parallel kann insbesondere eine Abweichung beziehungsweise Toleranz von < 20%, insbesondere < 10%, beispielsweise < 1% des Abstands der Oberfläche der Leiste zu der Oberfläche der lackhaltigen Deckschicht bedeuten. Grundsätzlich kann die Leiste quer zur Bewegungsrichtung beziehungsweise Produktionsrichtung der Lolie ausgerichtet sein und oberhalb und/oder unterhalb der entladenen Anordnung positioniert sein.
Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen und/oder Aufbringung elektrostatischer Ladungen wenigstens eine Rolle, Bürste oder Lippe aus einem leitfähigen Material aufweist, welche den Träger zumindest im Bereich des Druckwerks elektrisch leitend kontaktiert und welche mit einem elektrischen Massenpotential verbunden ist. Das elektrische Massenpotential kann beispielsweise durch eine Erdung bereitgestellt werden. Die Leiste, Rolle, Bürste oder Lippe ist vorzugsweise zumindest im Kontaktbereich mit der lackhaltigen Deckschicht aus einem Material mit einer Leitfähigkeit > 1 * 103 Sm 1 gebildet. Weiter kann es vorgesehen sein, dass diese eine dem Druckwerk vorgelagerte Ionisierungseinrichtung aufweist, mittels welcher ein ionisierter Luftstrahl über die Lackschicht geleitet wird. Es hat sich gezeigt, dass die Beaufschlagung mit ionisierter Luft geeignet ist, das Auftreten von elektrostatischer Aufladung der Träger weiter zu verringern oder zu vergrößern.
Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Verschleißschutzgrundfolie und/oder die formbare lackhaltige Deckschicht eine Acrylat-basierte Kunststoffzusammensetzung, insbesondere eine polyurethanmodifizierte Acrylat-Kunststoffzusammensetzung, aufweist. Es versteht sich, dass dabei die formbare lackhaltige Deckschicht die Kunststoffzusammensetzung in einer noch ungehärteten Form aufweist, so dass die Deckschicht formbar ist, und dass die Verschleißschutzgrundfolie die Kunststoffzusammensetzung in einer zumindest teilweise gehärteten Form aufweist, so dass sie als Substrat für die formbare lackhaltige Deckschicht dienen kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Verschleißschutzgrundfolie eine Kunststoffzusammensetzung auf Basis eines Polyolefins, alleine oder in Mischung mit anderen Polymeren, insbesondere anderen Polyolefinen aufweist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Folie der Verschleißschutzgrundfolie aus einem entsprechenden Polyolefin-basierten Kunststoff besteht. Geeignete Polyolefine sind dabei Polyethylen, Polypropylen, Polymethylpenten, Polyisobutylen, Polybutylen, oder Mischungen bzw. Copolymere dieser wie z.B. Polyethylen- Polypropylen-Copolymere. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Folie der Verschleißschutzgrundfolie ein isotakisches Polypropylen aufweist, bevorzugt aus einem solchen besteht. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass die Folie der Verschleißschutzgrundfolie ein Cycloolefin-Sopolymer (COC) aufweist, insbesondere aus einem solchen Cycloolefin-Copolymer besteht. Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die strukturierte Verschleißschutzfolie insgesamt flexibel ist und gleichzeitig besonders gute Schutzeigenschaften, wie Stabilität, Kratzfestigkeit, Hitzebeständigkeit, Wasserbeständigkeit und dergleichen, aufweist.
Die energiereiche und kurzwellige UV-Strahlung führt neben der radikalischen Polymerisation der Acrylatgruppen zu zusätzlichen Quervernetzungen der Monomere. Dadurch erhöht sich die Oberflächenhärte beträchtlich.
Bevorzugt kann die Kunststoffzusammensetzung ein Dipropylenglykoldiacrylat, bevorzugt in einer Menge von > 0 bis < 15 Gew.-% bezogen auf die Kunststoffzusammensetzung, und ein Reaktionsprodukt aus Pentaerythrit, Epichlorhydrin und Acrylsäure, bevorzugt in einer Menge von > 2 bis < 15 Gew.-% bezogen auf die Kunststoffzusammensetzung, aufweisen.
Weiter bevorzugt kann die Kunststoffzusammensetzung zusätzlich einen Katalysator aufweisen, bevorzugt in einer Menge von > 1 bis < 10 Gew.-% bezogen auf die Kunststoffzusammensetzung. Bevorzugt kann der Katalysator ein tertiäres Ammoniumsalz sein, insbesondere ein tertiäres Ammoniumsalz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tetrabutlyammoniumbromid, Methyltrioctylammoniumchlorid, Benzyltriethylammonium- chlorid, Hexadecyltrimethylammoniumbromid und Mischungen davon. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Katalysator Tetrabutlyammoniumbromid sein.
Weiter bevorzugt kann die Kunststoffzusammensetzung zusätzlich einen Photoinitiator aufweisen, bevorzugt in einer Menge von > 0,1 bis < 2 Gew.-% bezogen auf die Kunststoffzusammensetzung.
Diesbezüglich kann der Photoinitiator ein Phosphinoxid sein, bevorzugt ein aromatisches Pho sphinoxid, insbe sondere Pheny Ibis (2 ,4 , 6-trimethy lbenzoy 1) -Pho sphinoxid . Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann die Kunststoffzusammensetzung Acrylatharz in einer Konzentration zwischen > 25 Gew.-% und < 50 Gew.-%, Dipropylenglycoldiacrylat zwischen > 10 Gew.-% und < 25 Gew.-%, Trimethylolpropantriacrylat (ethoxyliert) zwischen > 1 Gew.-% und < 10 Gew.-%, und Triethylenglycoldiacrylat zwischen > 1 Gew.-% und < 10 Gew.-% auf.
Darüber hinaus kann die Kunststoffzusammensetzung übliche Bestandteile wie Füllstoffe, Hilfs Stoffe, wie beispielsweise Entschäumer oder Rheologiehilfsmittel, oder inerte Verdünnungsmittel aufweisen.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die formbare lackhaltige Deckschicht und die Verschleißschutzgrundfolie beide die gleiche Kunststoffzusammensetzung aufweisen. Dadurch kann erreicht werden, dass die formbare lackhaltige Deckschicht und die Verschleißschutzgrundfolie nach dem Härten der lackhaltigen Deckschicht im Wesentlichen aus dem gleichen Material bestehen. Somit wird beispielsweise der optische Eindruck der strukturierten Verschleiß schutzfolie verbessert, da die Verschleißschutzgrundfolie und die lackhaltige Deckschicht nach dem Härten auch die gleichen optischen Eigenschaften aufweisen und somit ungewollte Lichtbrechung zwischen den beiden Schichten vermieden werden kann.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Verschleißschutzgrundfolie und/oder die formbare lackhaltige Deckschicht Hartstoffe aufweist, vorzugsweise in einer Menge zwischen > 5 Gew.-% und < 40% Gew.-%, wobei die Hartstoffe vorzugsweise einen mittleren Komdurchmesser zwischen 10 pm und 250 pm aufweisen.
Unter dem Begriff „Hartstoffe“ werden im Sinne der Erfindung Stoffe verstanden, die eine ausreichende Härte aufweisen. Beispielsweise können die Hartstoffe eine Härte nach Mohs von wenigstens > 8, vorzugsweise wenigstens > 9 aufweisen. Beispiele für geeignete Hartstoffe sind Titannitrid, Titancarbid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Borcarbid, Wolframcarbid, Tantalcarbid, Aluminiumoxid (Korund), Zirconiumoxid, Zirconiumnitrid oder Mischungen dieser.
Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die strukturierte Verschleißschutzfolie besonders abriebfest sein kann. Hartstoffe in der Verschleißschutzgrundfolie ermöglichen dabei einen Abriebschutz über die gesamte Fläche der strukturierten Verschleißschutzfolie. Hartstoffe in der formbaren lackhaltigen Deckschicht ermöglichen einen Abriebschutz der Struktur nach dem Härten der lackhaltigen Deckschicht. Dadurch kann erreicht werden, dass die Struktur durch Beanspruchung weniger abstumpft.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die formbare lackhaltige Deckschicht eine Dicke von > 1 pm bis < 5 mm aufweist, vorzugsweise von > 10 pm bis < 200 pm, insbesondere von > 50 pm bis < 60 pm. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die lackhaltige Deckschicht in einer Auftragsmenge von > 50 g/m2 bis < 100 g/m2, vorzugsweise > 60 g/m2 bis < 80 g/m2, beispielsweise 70 g/m2, aufgebracht wird.
Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass eine ausreichend tiefe Struktur erzeugt werden kann, so dass ein besonders guter haptischer Eindruck erreicht werden kann. Zudem wird vorteilhafterweise erreicht, dass die Härtung ausreichend schnell stattfinden kann, sodass die Struktur nicht durch etwaiges Zerfließen der formbaren Deckschicht verändert wird.
Ferner kann es vorgesehen sein, dass die formbare lackhaltige Deckschicht ein durch elektromagnetische Strahlung härtbares Material aufweist, insbesondere ein durch UV- Strahlung und/oder IR-Strahlung härtbares Material, besonders bevorzugt durch UV- Strahlung härtbares Material. Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die Härtung besonders schnell und örtlich gezielt stattfinden kann. Unter einem durch elektromagnetische Strahlung härtbaren Material wird erfindungsgemäß ein Material verstanden, in dem durch elektromagnetische Strahlung eine chemische Reaktion in Gang gebracht werden kann, wodurch das Material härter wird. Beispielsweise kann diese chemische Reaktion eine Polymerisation oder eine Vernetzung sreaktion sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das teilweise Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht mit einem Digitaldruckverfahren durch Aufsprühen einer Verdrängung Stinte mit einem Tintenstrahl-Verfahren durchgeführt wird.
Unter dem Begriff „Aufsprühen“ wird erfindungsgemäß verstanden, dass ein Material als Aerosolstrahl auf einen Untergrund in Form von Partikeln und/oder Tropfen aufgebracht wird. Unter dem Begriff „Verdrängungstinte“ wird erfindungsgemäß eine Tinte verstanden, beispielweise eine Flüssigkeit, Fösung oder Suspension, die beim Auftreffen auf ein formbares Material dieses teilweise verdrängt. Unter dem Begriff „Tintenstrahl- Verfahren“ wird erfindungsgemäß ein Verfahren verstanden, in welchem über eine oder mehrere Düsen eine Tinte in einer Matrix aufgetragen wird.
Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die formbare lackhaltige Deckschicht durch das Auftreffen der Verdrängung Stinte strukturiert wird. Es können dabei an den Stellen, an denen die Tinte auftrifft, durch den Aufprall eines Tropfens oder Partikels Vertiefungen wie Krater oder Täler entstehen, an dessen Boden die Tinte verbleibt. Durch die Verdrängung bei der Entstehung der Vertiefung kann zudem ein Wall um die Vertiefung entstehen, der eine Erhöhung darstellt. Somit kann unter der Verwendung einer Verdrängungstinte ein Verfahren der Negativstrukturierung Anwendung finden. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verdrängung Stinte im Wesentlichen aus einer Tintenzusammensetzung besteht ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus, Acrylat-basiertem Kunststoff, polyurethanmodifiziertem Acrylat-Kunststoff, Wasser, organischem Lösungsmittel oder Mischungen davon. Dadurch kann vorteilhafter Weise erreicht werden, dass die Verdrängung Stinte einerseits gut gesprüht werden kann und andererseits gute Verdrängungseigenschaften aufweist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Tintenzusammensetzung ein Ethoxyethylacrylat, vorzugsweise 2-(2-Ethoxyethoxy)- ethylenacrylat, vorzugsweise in einer Menge von > 20 bis < 40 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung, aufweist. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Tintenzusammensetzung ein ethoxyliertes Polyol verestert mit Acrylsäure, vorzugsweise 1,1,1- Trimethylolpropanethoxylattriacrylat, vorzugsweise in einer Menge von > 20 bis < 40 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung, aufweist. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Tintenzusammensetzung ein Urethanacrylat, vorzugsweise in einer Menge von > 10 bis < 20 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung, aufweist. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Tintenzusammensetzung Pentaerythritacrylsäureester, vorzugsweise in einer Menge von > 5 bis < 10 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung, aufweist. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Tintenzusammensetzung aminmodifizierte Acryloligomere, insbesondere Reaktionsprodukte von Tripropylenglycoldiacrylat mit Diethylamin, vorzugsweise in einer Menge von > 5 bis < 10 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung, aufweist.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Verdrängung Stinte beim Härten der lackhaltigen Deckschicht gehärtet und mit der lackhaltigen Deckschicht vernetzt wird. Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass eine besonders stabile Strukturierung erzeugt werden kann, da sich die Verdrängungstinte mit der lackhaltigen Deckschicht verbindet. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Verdrängungstinte beim Härten der lackhaltigen Deckschicht verdunstet wird. Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass besonders tiefe Strukturen ermöglicht werden, da die aufgetragene Verdrängungstinte aus den Vertiefungen wieder entfernt wird.
Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass wenigstens eines von einer Tropfengeschwindigkeit, einem Tropfenvolumen und einer Position der aufgesprühten Verdrängung Stinte nach einer dreidimensionalen digitalen Vorlage variiert werden. Durch die Variation und Kontrolle der Tropfengeschwindigkeit kann vorteilhafter Weise erreicht werden, dass Strukturen mit unterschiedlicher Tiefe erzeugt werden können. Zudem wird erreicht, dass Strukturen mit unterschiedlicher Wallschärfe erzeugt werden. Es kann also insbesondere variiert werden, ob die Struktur scharfe oder stumpfe Kanten aufweist. Durch die Variation des Tropfenvolumens kann ebenfalls die Tiefe der Struktur variiert werden. Außerdem kann insbesondere die Breite von Vertiefungen variiert werden. Durch die Variation der Position wird eingestellt, wo sich Vertiefungen und Erhöhungen befinden. Dadurch wird insgesamt eine vollständige Kontrolle über die Strukturierung erreicht, so dass eine gewünschte Struktur entsprechend einer dreidimensionalen digitalen Vorlage erzeugt werden kann. Unter dem Begriff „dreidimensionale digitale Vorlage“ wird dabei erfindungsgemäß eine Vorlage verstanden, die dreidimensional eine Struktur wiedergibt, wobei die Vorlage beispielsweise in Form eines CAD-Modells auf einem digitalen Medium gespeichert vorliegen kann.
Ferner kann es vorgesehen sein, dass die digitale Vorlage anhand eines Dekors erzeugt wird, wobei die digitale Vorlage der Haptik des Dekors entsprechende komplementäre Vertiefungen und Erhöhungen vorsieht. Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die haptische Wahrnehmung der Verschleißschutzfolie mit der optischen Wahrnehmung eines Dekors übereinstimmt, so dass beispielsweise ein Dekorpaneel einen besonders hochwertigen Gesamteindruck macht. Weiter vorteilhaft kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren zusätzlich die Verfahrensschritte aufweist: f. Bereitstellen eines Trägers, aufweisend ein Dekor auf zumindest einem Teilbereich des Trägers, und g. Aufbringen der Verschleißschutzgrundfolie auf das Dekor, wobei das Aufbringen der Verschleißschutzgrundfolie auf das Dekor vor dem Aufbringen, Strukturieren und zumindest teilweisen Härten der lackhaltigen Deckschicht durchgeführt wird, wobei die Strukturierung der lackhaltigen Deckschicht vorzugsweise zumindest teilweise synchron zum Dekor erzeugt wird.
Dadurch wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die Strukturierung direkt synchron zu einem Dekor aufgebracht werden kann. Beispielsweise kann anhand von Justiermarken die Strukturierung mit dem Digitaldruckverfahren direkt so ausgerichtet werden, dass die Strukturierung synchron zum Dekor erzeugt wird.
Unter einem „Träger“ kann insbesondere eine in einem fertig gestellten Paneel als Kern beziehungsweise als Basislage dienende Lage verstanden werden, die insbesondere einen Naturstoff, wie etwa einen Holzwerkstoff, einen Faserwerkstoff oder einen Werkstoff umfassend einen Kunststoff aufweisen kann. Beispielsweise kann der Träger einem Paneel eine geeignete Stabilität verleihen oder zu dieser beitragen. Der Träger kann dabei insbesondere ein bahnartiger Träger oder plattenförmiger Träger sein.
Besonders bevorzugt kann der Träger einen Werkstoff umfassend einen Kunststoff aufweisen. Kunststoffe, welche bei der Herstellung entsprechender Paneele beziehungsweise der Träger eingesetzt werden können, sind beispielsweise thermoplastische Kunststoffe, wie Polyvinylchlorid, Polyolefine (beispielsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamide (PA), Polyurethane (PU), Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyetheretherketon (PEEK) oder Mischungen oder Co-Polymerisate dieser. Die Kunststoffe können übliche Füllstoffe enthalten, beispielsweise Kalziumcarbonat (Kreide), Aluminiumoxid, Kieselgel, Quarzmehl, Holzmehl, Gips. Auch können sie in bekannterWeise eingefärbt sein. Bevorzugt kann der Träger Talkum als Füllmaterial aufweisen.
Ein Dekor kann beispielsweise durch ein Druckverfahren auf den Träger aufgebracht sein. Dabei kann ferner auf dem Träger ein geeigneter Druckuntergrund vorgesehen sein. Alternativ ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen, dass das Dekor derart aufgebracht ist, dass beispielsweise eine bereits bedruckte Faserschicht, wie beispielsweise Papierschicht, oder auch eine bereits bedruckte Folie, wie beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid, auf den Träger aufgebracht wird, oder dass die Faserschicht oder die Folie auf dem Träger bedruckt wird.
Das Dekor kann zudem mit einer lackhaltigen Schicht versehen sein, die sich nach Aufbringung der Verschleißschutzgrundfolie zwischen Verschleißschutzgrundfolie und Dekor befindet.
Hinsichtlich weiterer Vorteile oder Merkmale des Verfahrens wird auf die Beschreibung der Verschleißschutzfolie, der Verwendung, des Dekorpaneels sowie der Figur Bezug genommen.
Mit der Erfindung wird ferner eine strukturierte Verschleißschutzfolie vorgeschlagen.
Im Detail ist eine strukturierte Verschleißschutzfolie vorgesehen, vorzugsweise hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, aufweisend eine Verschleißschutzgrundfolie mit einer zumindest auf einen Teilbereich der Verschleißschutzgrundfolie aufgebrachten und fixierten lackhaltigen Deckschicht, wobei die lackhaltige Deckschicht durch das Digitaldruckverfahren erzeugte Strukturen aufweist. Mit einer derartigen Verschleißschutzfolie kann erreicht werden, dass ein zu schützendes Material vor Verschleiß geschützt wird. Die Folie kann dabei bereits auf ein zu schützendes Material aufgebracht sein oder einzeln vorliegen. Dabei wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die Folie, beispielsweise im Gegensatz zu einer ausschließlich direkt aufgebrachten Verschleißschutzschicht, flexibel auf ein zu schützendes Material aufgebracht werden kann. Dadurch kann vorteilhafter Weise eine derartige Folie auch unabhängig von dem zu schützenden Material produziert werden.
Ferner ist eine derartige Verschleißschutzfolie problemlos und sehr anpassbar herstellbar mit einem einstellbaren Glanzgrad beziehungsweise einer einstellbaren Mattierung.
Hinsichtlich weiterer Vorteile oder Merkmale der Verschleißschutzfolie wird auf die Beschreibung des Verfahrens, der Verwendung, des Dekorpaneels sowie der Figur Bezug genommen.
Mit der Erfindung wird ferner die Verwendung einer erfindungsgemäßen strukturierten Verschleißschutzfolie vorgeschlagen. Im Detail ist die Verwendung einer strukturierten Verschleißschutzfolie zum Schutz eines Dekorpaneels vorgesehen, wobei das Dekorpaneel einen Träger und ein Dekor auf zumindest einem Teilbereich des Trägers aufweist und die strukturierte Verschleißschutzfolie auf das Dekor aufgebracht wird, wobei bei dem Aufbringen der strukturierten Verschleißschutzfolie die Strukturierung der lackhaltigen Deckschicht zumindest teilweise synchron zum Dekor ausgerichtet wird. Dies bedeutet, dass die strukturierte Verschleißschutzfolie erst nach der Herstellung auf ein Dekorpaneel aufgebracht wird. Die zumindest teilweise synchrone Ausrichtung der Strukturierung der Verschleißschutzfolie zum Dekor kann dabei beispielsweise mit Justiermarken realisiert werden. Durch die erfindungsgemäße Verwendung wird vorteilhafter Weise erreicht, dass die Produktion geschützter Dekorpaneele eine größere Flexibilität aufweist. Durch das nachträgliche Aufbringen der erfindungsgemäßen strukturierten Verschleißschutzfolie wird zudem vermieden, dass sich durch mögliches Schrumpfen bei der Härtung von Verschleißschutzschichten direkt auf dem Paneel das Paneel verformt.
Hinsichtlich weiterer Vorteile oder Merkmale der Verwendung wird auf die Beschreibung der Verschleißschutzfolie, des Verfahrens, des Dekorpaneels sowie der Figur Bezug genommen.
Mit der Erfindung wird ferner ein Dekorpaneel mit strukturierter Verschleißschutzfolie vorgeschlagen.
Im Detail ist ein Dekorpaneel mit strukturierter Verschleißschutzfolie vorgesehen, wobei das Dekorpaneel einen Träger aufweist, mit einem zumindest auf einen Teilbereich aufgebrachten Dekor und einer auf das Dekor aufgebrachten erfindungsgemäßen strukturierten Verschleißschutzfolie, und wobei die Strukturierung der strukturierten Verschleißschutzfolie zumindest in Teilbereichen synchron zum Dekor sind. Dabei kann ferner zwischen dem Träger und dem Dekor ein geeigneter Druckuntergrund vorgesehen sein. Das Dekor kann zudem mit einer lackhaltigen Schicht versehen sein, die sich zwischen Verschleiß schutzfolie und Dekor befindet.
Dadurch kann erreicht werden, dass das Dekorpaneel gut vor Verschleiß geschützt ist und gleichzeitig eine besonders detailgetreue Strukturierung aufweist, dessen haptische Wahrnehmung mit der optischen Wahrnehmung eines Dekors übereinstimmt, so dass ein besonders hochwertiger Gesamteindruck entsteht.
Ferner ist ein derartiges Dekorpaneel problemlos und sehr anpassbar herstellbar mit einem einstellbaren Glanzgrad beziehungsweise einer einstellbaren Mattierung. Hinsichtlich weiterer Vorteile oder Merkmale des Dekorpaneels wird auf die Beschreibung der Verschleißschutzfolie, des Verfahrens, der Verwendung sowie der Figur Bezug genommen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Figur weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt den Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer strukturierten Verschleißschutzfolie 10 im Verlaufe der Herstellung eines Dekorpaneels (32). Zunächst wird eine Verschleißschutzgrundfolie 12 bereitgestellt. Diese ist in der Ausgestaltung nach Figur 1 auf einem Träger 14 angeordnet und genauer auf einer Dekorschicht beziehungsweise einem Dekor 16 des Trägers 14. Der Träger ist auf einer Transporteinrichtung 100 angeordnet, welche den Träger 14 in Pfeilrichtung bewegt.
Es ist ferner eine Auftrageeinheit 18 gezeigt, welche eine formbare lackhaltige Deckschicht 20 auf zumindest einen Teilbereich der Verschleißschutzgrundfolie 12 aufbringt. Es kann vorgesehen sein, dass die Verschleißschutzgrundfolie 12 und/oder die formbare lackhaltige Deckschicht 20 eine Acrylat-basierte Kunststoffzusammensetzung aufweist, insbesondere eine polyurethanmodifizierte Acrylat-Kunststoffzusammensetzung. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Verschleißschutzgrundfolie 12 und/oder die formbare lackhaltige Deckschicht 20 Hartstoffe aufweist, vorzugsweise in einer Menge zwischen 5 Gew.-% und 40% Gew.-%, wobei die Hartstoffe vorzugsweise einen mittleren
Komdurchmesser zwischen 10 pm und 250 pm aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Verschleißschutzgrundfolie 12 wenigstens ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polymethylpenten, Polyisobutylen, Polybutylen und Cycloolefin-Copolymere, oder Copolymere oder Mischungen der zuvor genannten aufweisen. Ferner ist eine Einrichtung 22 zur Ableitung elektrostatischer Ladungen aus der Deckschicht 20 vorgesehen, welche etwa die Deckschicht 20 berühren kann oder kontaktlos arbeiten kann, und es ist eine hinter der Einrichtung 22 zur Ableitung elektrostatischer Ladungen aus der Deckschicht 20 angeordnete Einrichtung 24 zur Zuleitung elektrostatischer Ladungen auf die Deckschicht 20 vorgesehen, welche ebenfalls die Deckschicht 20 berühren kann oder kontaktlos arbeiten kann. Dabei kann es bevorzugt sein, dass eine Entladung in einem Bereich von größer oder gleich 7kV durchgeführt wird und/oder dass die elektrostatische Aufladung in einem Bereich von größer OkV bis kleiner oder gleich 15 kV durchgeführt wird.
Flussabwärts der Einrichtung 24 zur Zuleitung elektrostatischer Ladungen auf die Deckschicht 20 wird der Träger 14 in ein Druckwerk 25 geführt, in dem die lackhaltige Deckschicht 20 mit einem Digitaldruckverfahren zum Erzeugen einer Strukturierung 26 der lackhaltigen Deckschicht 20 strukturiert wird. Im Detail ist es vorgesehen, dass das zumindest teilweise Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht 20 mit einem Digitaldruckverfahren durch Aufsprühen einer Verdrängung Stinte mit einem Tintenstrahl- Verfahren durchgeführt wird, insbesondere wobei wenigstens eines von einer Tropfengeschwindigkeit, einem Tropfenvolumen und einer Position der aufgesprühten Verdrängungstinte nach einer dreidimensionalen digitalen Vorlage variiert werden. Dabei kann die digitale Vorlage anhand des Dekors erzeugt werden, wobei die digitale Vorlage der Haptik des Dekors entsprechende komplementäre Vertiefungen und Erhöhungen vorsieht.
Besonders bevorzugt besteht die Verdrängungstinte im Wesentlichen aus einer Tintenzusammensetzung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylat-basiertem Kunststoff, polyurethanmodifiziertem Acry lat- Kunststoff, Wasser, organischem Lösungsmittel oder Mischungen davon.
Nach dem Einbringen der Strukturierung 26 in die Deckschicht 20 kann die lackhaltige strukturierte Deckschicht 20 gehärtet werden. Dies erfolgt insbesondere derart, dass die lackhaltige Deckschicht 20 zunächst durch eine erste Strahlungsquelle 28 teilgehärtet wird, wobei zum Teilhärten UV-Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von > 150 nm bis < 250 nm verwendet wird, und wobei die teilgehärtete lackhaltige Deckschicht 20 anschließend durch eine zweite Strahlungsquelle 30 endgehärtet wird.
Hinsichtlich der Härtung kann es vorgesehen sein, dass zum Teilhärten monochromatische UV-Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 172 oder 222 nm verwendet wird und/oder dass bei der Endhärtung Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von > 150 nm bis < 450 nm, vorzugsweise von > 300 nm bis < 410 nm, verwendet wird.
Zumindest das Teilhärten kann derart realisiert werden, dass die Deckschicht 20 im Bereich der Behandlung mit der UV-Strahlung in einer Atmosphäre mit einem zu Umgebungsbedingungen reduziertem Sauerstoffgehalt vorliegt, beispielsweise in einer Schutzgasatmosphäre.
Nach der Härtung der Deckschicht 20 kann die Verschleißschutzfolie 10, insbesondere umfassend die Verschleißgrundschutzfolie 12 und die strukturierte gehärtete Deckschicht 20, fertig gestellt sein. Es sei darauf hingewiesen, dass das Verfahren mit einer Verschleißschutzgrundfolie 12 auf einem Träger 14 nur beispielhaft ist und der Träger 14 nicht zwingend ist, so dass die Verschleißschutzgrundfolie 12 auch unmittelbar auf der Transporteinrichtung 100 angeordnet sein kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass direkt nach dem zumindest teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht mit einem Digitaldruckverfahren mittel Druckwerk 25 ein Fixierungsschritt erfolgt, in welchem die eingebrachte Strukturierung mittel Bestrahlung bei einer Wellenlänge im Bereich von 350 nm bis 410 nm, wie beispielsweise 395 nm fixiert wird. Eine solches Fixieren kann bevorzugt mittels LED-Strahler und somit insbesondere energiearm erfolgen. Anschließend kann es vorgesehen sein, dass nach dem Fixierungsschritt und vor der Teilhärtung mittels der Strahlungsquelle 28 zunächst ein Angelieren der strukturierten lackhaltigen Deckschicht mittels einer weiteren Bestrahlung bei einer Wellenlänge im Bereich von 350 nm bis 410 nm erfolgt. Dabei ist die zur Angelierung der strukturierten Deckschicht eingebrachte Energiemenge vorzugsweise größer, insbesondere deutlich größer, als die in dem vorgelagerten Fixierungsschritt eingebrachte Energiemenge und kann beispielsweise durch die Verwendung eines Gallium-Strahlers erfolgen.
B ezug szeichenliste
10 Verschleißschutzfolie
12 Verschleißschutzgrundfolie
14 Träger
16 Dekor
18 Auftrageeinheit
20 Deckschicht
22 Einrichtung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen
24 Einrichtung zur Zuleitung elektrostatischer Ladungen
25 Druckwerk
26 Strukturierung
28 erste Strahlungsquelle
30 zweite Strahlungsquelle
32 Dekorpaneel
100 Transporteinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Verschleißschutzfolie (10), aufweisend die Verfahrensschritte: a. Bereitstellen einer Verschleiß schutzgrundfolie (12), b. Aufbringen einer formbaren lackhaltigen Deckschicht (20) auf zumindest einen Teilbereich der Verschleißschutzgrundfolie (12), c. Zumindest teilweises Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht (20) mit einem Digitaldruckverfahren zum Erzeugen einer Strukturierung (26) der lackhaltigen Deckschicht (20), und d. Härten der lackhaltigen Deckschicht (20) derart, dass die lackhaltige Deckschicht (20) zunächst teilgehärtet wird, wobei zum Teilhärten UV- Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von > 150 nm bis < 250 nm verwendet wird, und wobei die lackhaltige Deckschicht (20) anschließend endgehärtet wird, und wobei e. Die lackhaltige Deckschicht (20) vor der Zuführung zum Druckwerk (25) zum teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht (20) und/oder während des Druckvorgangs zum teilweisen Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht (20) im Druckwerk (25) mit Mitteln zur Veränderung der elektrostatischen Aufladung der Deckschicht (20) behandelt wird, indem die Deckschicht (20) elektrostatisch entladen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verschleißschutzgrundfolie (12) und/oder die formbare lackhaltige Deckschicht (20) eine Acrylat-basierte Kunststoffzusammensetzung aufweist, insbesondere eine polyurethanmodifizierte Acrylat- Kunststoffzusammensetzung.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verschleißschutzgrundfolie (12) und/oder die formbare lackhaltige Deckschicht (20) Hartstoffe aufweist, vorzugsweise in einer Menge zwischen > 5 Gew.-% und < 40% Gew.-%, wobei die Hartstoffe vorzugsweise einen mittleren Korndurchmesser zwischen > 10 m m und < 250 m m aufweisen.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die formbare lackhaltige Deckschicht (20) ein durch elektromagnetische Strahlung härtbares Material aufweist, insbesondere ein durch UV-Strahlung und/oder IR-Strahlung härtbares Material.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das zumindest teilweise Strukturieren der lackhaltigen Deckschicht (20) mit einem Digitaldruckverfahren durch Aufsprühen einer Verdrängung Stinte mit einem Tintenstrahl-Verfahren durchgeführt wird, insbesondere wobei wenigstens eins von einer Tropfengeschwindigkeit, einem Tropfenvolumen und einer Position der aufgesprühten Verdrängungstinte nach einer dreidimensionalen digitalen Vorlage variiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die digitale Vorlage anhand eines Dekors erzeugt wird, wobei die digitale Vorlage der Haptik des Dekors entsprechende komplementäre Vertiefungen und Erhöhungen vorsieht.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Verdrängung Stinte im Wesentlichen aus einer Tintenzusammensetzung besteht ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus, Acrylat-basiertem Kunststoff, polyurethanmodifiziertem Acrylat-Kunststoff, Wasser, organischem Lösungsmittel oder Mischungen davon.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei bei der Endhärtung Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von > 150 nm bis < 450 nm, vorzugsweise von > 300 nm bis < 410 nm, verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zum Teilhärten monochromatische UV-Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 172 oder 222 nm verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der lackhaltigen Deckschicht (20) nach der elektrostatischen Entladung anschließend ein definierter Ladungsbetrag zugeführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine elektrostatische Entladung in einem Bereich von größer oder gleich 7kV durchgeführt wird und/oder wobei die elektrostatische Aufladung in einem Bereich von größer OkV bis kleiner oder gleich 15 kV durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, zusätzlich aufweisend die V erfahrensschritte : f. Bereitstellen eines Trägers (14), aufweisend ein Dekor (16) auf zumindest einem Teilbereich des Trägers (14), und g. Aufbringen der Verschleiß schutzgrundfolie (12) auf das Dekor (16), wobei das Aufbringen der Verschleiß schutzgrundfolie (12) auf das Dekor (16) vor dem Aufbringen, Strukturieren und zumindest teilweisen Härten der lackhaltigen Deckschicht (20) durchgeführt wird, wobei die Strukturierung der lackhaltigen Deckschicht (20) vorzugsweise zumindest teilweise synchron zum Dekor (16) erzeugt wird.
13. Strukturierte Verschleißschutzfolie vorzugsweise hergestellt nach dem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend eine Verschleißschutzgrundfolie (12) mit einer zumindest auf einen Teilbereich der Verschleißschutzgrundfolie (12) aufgebrachten und fixierten lackhaltigen Deckschicht (20), wobei die lackhaltige Deckschicht (20) durch das Digitaldruckverfahren erzeugte Strukturen aufweist.
14. Strukturierte Verschleißschutzfolie nach Anspruch 13, wobei die Verschleißschutzgrundfolie wenigstens ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polymethylpenten, Polyisobutylen, Polybutylen und Cycloolefin-Copolymere, oder Copolymere oder Mischungen der zuvor genannten aufweist.
15. Verwendung einer strukturierten Verschleißschutzfolie (10) nach Anspruch 13 oder 14 zum Schutz eines Dekorpaneels (32), wobei das Dekorpaneel (32) einen Träger (14) und ein Dekor (16) auf zumindest einem Teilbereich des Trägers (14) aufweist und die strukturierte Verschleißschutzfolie (10) auf das Dekor (16) aufgebracht wird, und wobei bei dem Aufbringen der strukturierten Verschleißschutzfolie (10) die Strukturierung (26) der lackhaltigen Deckschicht (20) zumindest teilweise synchron zum Dekor (16) ausgerichtet wird.
16. Dekorpaneel mit strukturierter Verschleißschutzfolie (20), aufweisend einen Träger (14) mit einem zumindest auf einen Teilbereich aufgebrachten Dekor (16) und einer auf das Dekor (16) aufgebrachten strukturierten Verschleißschutzfolie (10) nach Anspruch 13, wobei die Strukturierung (26) der strukturierten Verschleißschutzfolie (10) zumindest in Teilbereichen synchron zum Dekor (16) sind.
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